CN109530887A - 一种具有焊丝监控功能的焊接机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有焊丝监控功能的焊接机器人，该具有焊丝监控功能的焊接机器人中，包括底座、焊接机构、送丝机构、监测机构、中控机构、导管、焊丝、焊接头和料盘，所述监测机构包括第一支撑架、第一弹簧、滚动轮、第二传动杆、第一支撑杆、两个移动块和两个第一传动杆，所述送丝机构包括第二支撑架、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、第一滚轮、第二滚轮、从动轮、第二弹簧和驱动组件，通过监测机构实现了对焊丝余量的监测，避免了焊接机器人因焊丝余量不足，导致空载运行而造成的损坏，减少不必要的损失，不仅如此，通过送丝机构，使粗细不同的焊丝都可以通过，避免了因焊丝过粗而导致焊丝卡死的现象，提高了焊接机器人的工作效率。

Description

一种具有焊丝监控功能的焊接机器人

技术领域

本发明涉及工业机器人领域，特别涉及一种具有焊丝监控功能的焊接机器人。

背景技术

工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。

一般焊接机器人在焊接的过程中，无法对焊丝余量进行监控，导致焊丝用完之后，焊接机器人还在空载工作，不仅降低了焊接机器人的焊接质量，还会对焊接机器人造成一定的损坏，不仅如此，一般焊接机器人的送丝机构只能通过固定粗细的焊丝，当焊丝质量较差，粗细不均匀的时候，容易导致焊丝卡死的现象，降低了焊接机器人的工作效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有焊丝监控功能的焊接机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有焊丝监控功能的焊接机器人，包括底座、焊接机构、送丝机构、监测机构、中控机构、导管、焊丝、焊接头和料盘，所述焊接机构设置在底座的上方，所述焊接头设置在焊接机构的一端，所述送丝机构设置在焊接机构的一侧，所述导管的一端设置在送丝机构的上方，所述导管的另一端设置在焊接头上，所述监测机构设置在底座的上方，所述料盘设置在监测机构的内部，所述焊丝的一端卷绕在料盘上，所述焊丝的另一端穿过送丝机构和导管与焊接头连接，所述焊接机构、送丝机构和监测机构均与中控机构电连接；

所述监测机构包括第一支撑架、第一弹簧、滚动轮、第二传动杆、第一支撑杆、两个移动块和两个第一传动杆，所述第一支撑杆设置在第一支撑架的中央，所述料盘套设在第一支撑杆上，两个所述移动块均套设在第一支撑架的上边沿上，两个所述移动块的下端均通过第一传动杆分别与第二传动杆的两端铰接，所述滚动轮套设在第二传动杆上，所述第一弹簧的两端分别设置在两个移动块的下端，所述第一弹簧位于两个移动块之间；

其中，在第一弹簧的作用下，给两个移动块一个向中间的力，从而通过第一传动杆给第二传动杆施加一个向下的力，当卷绕在料盘上的焊丝慢慢减少的时候，滚动轮慢慢向下移动，从而使第一弹簧将两个移动块拉动向中间移动，当焊丝用完的时候，滚动轮移动到最下端，两个移动块也靠近在一起，从而使两个触点接触，使机器人给人们发出警报，提高了焊接机器人的实用性；

所述送丝机构包括第二支撑架、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、第一滚轮、第二滚轮、从动轮、第二弹簧和驱动组件，所述第二支撑杆的下端设置在第二支撑架的下端，所述第二支撑杆的上端与第二滚轮铰接，所述第三支撑杆的一端设置在第二支撑架的一侧内壁上，所述第三支撑杆的另一端与第四支撑杆的一端铰接，所述第四支撑杆的另一端通过第二弹簧与第二支撑架的上端连接，所述第一滚轮铰接在第四支撑杆上，所述从动轮设置在第一滚轮上；

其中，通过第一电机驱动驱动轮转动，从而通过动力绳带动从动轮转动，从而驱动第一滚轮转动，通过第一滚轮和第二滚轮的作用，将料盘上的焊丝送到焊接头处，通过第二弹簧给第四支撑杆的力，不仅使第一滚轮和第二滚轮之间的力更加大，从而增加了送丝机构的驱动力，而且对于不同粗细的焊丝，都可以从送丝机构内部通过，使焊丝不会堵在送丝机构的内部。

作为优选，为了实现焊接头的自由移动，提高焊接机器人的焊接范围，所述焊接机构包括第一机械臂，第二机械臂、第三机械臂、第一气缸和第二气缸，所述第三机械臂的下端设置在底座的上方，所述第三机械臂的上端通过第一机械臂与第二机械臂铰接，所述第一气缸的一端与第二机械臂的上段铰接，所述第一气缸的另一端与第一机械臂的上段铰接，所述第二气缸的一端与第一机械臂的下段铰接，所述第二气缸的另一端与第三机械臂的上端铰接。

作为优选，为了使焊接机器人在焊丝用完之后可以停止工作，避免因机器人空载工作而造成的机器人损坏，所述移动块的上端还设有触点，所述触点设置在移动块靠近第一弹簧的一侧。

作为优选，为了实现监测机构对焊丝余量的监测功能，所述第一弹簧处于拉伸状态。

作为优选，为了实现第一滚轮的上下移动，使不同粗细的焊丝都可以通过送丝机构，所述第二弹簧处于压缩状态。

作为优选，为了给焊丝提供动力，所述第一滚轮和第二滚轮位于同一竖直平面上。

作为优选，为了给第一滚轮提供动力，实现送丝机构的送丝功能，所述驱动组件包括动力绳、驱动轮和第一电机，所述第一电机设置在第四支撑杆上，所述第一电机与驱动轮传动连接，所述动力绳的一端绕过驱动轮，所述动力绳的另一端绕过从动轮，所述动力绳的两端相连接。

作为优选，所述中控机构包括显示屏、控制按键和设置在本体内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块，与中央控制模块电连接的无线通讯模块、工作电源模块、按键接收模块、显示控制模块和电机控制模块，所述控制按键与按键接收模块电连接，所述显示屏与显示控制模块电连接，所第一电机与电机控制模块电连接；

其中，中央控制模块是用来控制的模块，中央控制模块不仅可以是PLC，还可以是单片机，通过中央控制模块对机器人各部件的控制，提高了机器人的智能化程度，按键接收模块是用来控制按键的模块，在这里，用来接收控制按键的控制信号，显示控制模块是用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示屏显示机器人的工作状态，电机控制模块是用来控制电机的模块，在这里，用来控制第一电机的启停。

作为优选，为了延长焊接机器人的工作时间，所述底座的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

作为优选，为了实现焊接机器人的远程控制，所述底座的内部还设有天线，所述天线与无线通讯模块电连接。

本发明的有益效果是，该具有焊丝监控功能的焊接机器人中，通过监测机构实现了对焊丝余量的监测，避免了焊接机器人因焊丝余量不足，导致空载运行而造成的损坏，减少不必要的损失，不仅如此，通过送丝机构，使粗细不同的焊丝都可以通过，避免了因焊丝过粗而导致焊丝卡死的现象，提高了焊接机器人的工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有焊丝监控功能的焊接机器人的结构示意图；

图2是本发明的具有焊丝监控功能的焊接机器人的监测机构的结构示意图；

图3是本发明的具有焊丝监控功能的焊接机器人的送丝机构的结构示意图；

图4是本发明的具有焊丝监控功能的焊接机器人的电气控制原理图；

图中：1. 第一机械臂，2. 第一气缸，3. 第二机械臂，4. 导管，5. 焊接头，6. 第二气缸，7. 第三机械臂，8. 底座，9. 控制按键，10. 显示屏，11. 料盘，12. 焊丝，13. 送丝机构，14. 第一支撑架，15. 移动块，16. 第一弹簧，17. 触点，18. 第一传动杆，19.滚动轮，20. 第二传动杆，21. 第一支撑杆，22. 第二支撑杆，23. 第三支撑杆，24. 第一滚轮，25.从动轮，26. 动力绳，27. 驱动轮，28. 第一电机，29. 第四支撑杆，30. 第二弹簧，31. 第二支撑架，32. 第二滚轮，33. 天线，34. 无线通讯模块，35. 中央控制模块，36. 显示控制模块，37. 蓄电池，38. 按键接收模块，39. 工作电源模块，40. 电机控制模块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种具有焊丝监控功能的焊接机器人，包括底座8、焊接机构、送丝机构13、监测机构、中控机构、导管4、焊丝12、焊接头5和料盘11，所述焊接机构设置在底座8的上方，所述焊接头5设置在焊接机构的一端，所述送丝机构13设置在焊接机构的一侧，所述导管4的一端设置在送丝机构13的上方，所述导管4的另一端设置在焊接头5上 ，所述监测机构设置在底座8的上方，所述料盘11设置在监测机构的内部，所述焊丝12的一端卷绕在料盘11上，所述焊丝12的另一端穿过送丝机构13和导管4与焊接头5连接，所述焊接机构、送丝机构13和监测机构均与中控机构电连接；

所述监测机构包括第一支撑架14、第一弹簧16、滚动轮19、第二传动杆20、第一支撑杆21、两个移动块15和两个第一传动杆18，所述第一支撑杆21设置在第一支撑架14的中央，所述料盘11套设在第一支撑杆21上，两个所述移动块15均套设在第一支撑架14的上边沿上，两个所述移动块15的下端均通过第一传动杆18分别与第二传动杆20的两端铰接，所述滚动轮19套设在第二传动杆20上，所述第一弹簧16的两端分别设置在两个移动块15的下端，所述第一弹簧16位于两个移动块15之间；

其中，在第一弹簧16的作用下，给两个移动块15一个向中间的力，从而通过第一传动杆18给第二传动杆20施加一个向下的力，当卷绕在料盘11上的焊丝12慢慢减少的时候，滚动轮19慢慢向下移动，从而使第一弹簧16将两个移动块15拉动向中间移动，当焊丝12用完的时候，滚动轮19移动到最下端，两个移动块15也靠近在一起，从而使两个触点17接触，使机器人给人们发出警报，提高了焊接机器人的实用性；

所述送丝机构13包括第二支撑架31、第二支撑杆22、第三支撑杆23、第四支撑杆29、第一滚轮24、第二滚轮32、从动轮25、第二弹簧30和驱动组件，所述第二支撑杆22的下端设置在第二支撑架31的下端，所述第二支撑杆22的上端与第二滚轮32铰接，所述第三支撑杆23的一端设置在第二支撑架31的一侧内壁上，所述第三支撑杆23的另一端与第四支撑杆29的一端铰接，所述第四支撑杆29的另一端通过第二弹簧30与第二支撑架31的上端连接，所述第一滚轮24铰接在第四支撑杆29上，所述从动轮25设置在第一滚轮24上；

其中，通过第一电机28驱动驱动轮27转动，从而通过动力绳26带动从动轮25转动，从而驱动第一滚轮24转动，通过第一滚轮24和第二滚轮32的作用，将料盘11上的焊丝12送到焊接头5处，通过第二弹簧30给第四支撑杆29的力，不仅使第一滚轮24和第二滚轮25之间的力更加大，从而增加了送丝机构13的驱动力，而且对于不同粗细的焊丝12，都可以从送丝机构13内部通过，使焊丝12不会堵在送丝机构13的内部。

作为优选，为了实现焊接头5的自由移动，提高焊接机器人的焊接范围，所述焊接机构包括第一机械臂1，第二机械臂3、第三机械臂7、第一气缸2和第二气缸6，所述第三机械臂7的下端设置在底座8的上方，所述第三机械臂7的上端通过第一机械臂1与第二机械臂3铰接，所述第一气缸2的一端与第二机械臂3的上段铰接，所述第一气缸2的另一端与第一机械臂1的上段铰接，所述第二气缸6的一端与第一机械臂1的下段铰接，所述第二气缸6的另一端与第三机械臂7的上端铰接。

作为优选，为了使焊接机器人在焊丝12用完之后可以停止工作，避免因机器人空载工作而造成的机器人损坏，所述移动块15的上端还设有触点17，所述触点17设置在移动块15靠近第一弹簧16的一侧。

作为优选，为了实现监测机构对焊丝12余量的监测功能，所述第一弹簧16处于拉状态。

作为优选，为了实现第一滚轮24的上下移动，使不同粗细的焊丝12都可以通过送丝机构12，所述第二弹簧30处于压缩状态。

作为优选，为了给焊丝12提供动力，所述第一滚轮24和第二滚轮32位于同一竖直平面上。

作为优选，为了给第一滚轮24提供动力，实现送丝机构13的送丝功能，所述驱动组件包括动力绳26、驱动轮27和第一电机28，所述第一电机28设置在第四支撑杆29上，所述第一电机28与驱动轮27传动连接，所述动力绳26的一端绕过驱动轮27，所述动力绳26的另一端绕过从动轮25，所述动力绳26的两端相连接。

作为优选，所述中控机构包括显示屏10、控制按键9和设置在本体内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块35，与中央控制模块35电连接的无线通讯模块34、工作电源模块39、按键接收模块38、显示控制模块36和电机控制模块40，所述控制按键9与按键接收模块38电连接，所述显示屏10与显示控制模块36电连接，所第一电机28与电机控制模块40电连接；

其中，中央控制模块35是用来控制的模块，中央控制模块35不仅可以是PLC，还可以是单片机，通过中央控制模块35对机器人各部件的控制，提高了机器人的智能化程度，按键接收模块38是用来控制按键的模块，在这里，用来接收控制按键9的控制信号，显示控制模块36是用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示屏10显示机器人的工作状态，电机控制模块40是用来控制电机的模块，在这里，用来控制第一电机28的启停。

作为优选，为了延长焊接机器人的工作时间，所述底座8的内部还设有蓄电池37，所述蓄电池37与工作电源模块39电连接。

作为优选，为了实现焊接机器人的远程控制，所述底座8的内部还设有天线33，所述天线33与无线通讯模块34电连接。

与现有技术相比，该具有焊丝监控功能的焊接机器人中，通过监测机构实现了对焊丝12余量的监测，避免了焊接机器人因焊丝12余量不足，导致空载运行而造成的损坏，减少不必要的损失，不仅如此，通过送丝机构13，使粗细不同的焊丝12都可以通过，避免了因焊丝12过粗而导致焊丝12卡死的现象，提高了焊接机器人的工作效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，包括底座（8）、焊接机构、送丝机构（13）、监测机构、中控机构、导管（4）、焊丝（12）、焊接头（5）和料盘（11），所述焊接机构设置在底座（8）的上方，所述焊接头（5）设置在焊接机构的一端，所述送丝机构（13）设置在焊接机构的一侧，所述导管（4）的一端设置在送丝机构（13）的上方，所述导管（4）的另一端设置在焊接头（5）上 ，所述监测机构设置在底座（8）的上方，所述料盘（11）设置在监测机构的内部，所述焊丝（12）的一端卷绕在料盘（11）上，所述焊丝（12）的另一端穿过送丝机构（13）和导管（4）与焊接头（5）连接，所述焊接机构、送丝机构（13）和监测机构均与中控机构电连接；

所述监测机构包括第一支撑架（14）、第一弹簧（16）、滚动轮（19）、第二传动杆（20）、第一支撑杆（21）、两个移动块（15）和两个第一传动杆（18），所述第一支撑杆（21）设置在第一支撑架（14）的中央，所述料盘（11）套设在第一支撑杆（21）上，两个所述移动块（15）均套设在第一支撑架（14）的上边沿上，两个所述移动块（15）的下端均通过第一传动杆（18）分别与第二传动杆（20）的两端铰接，所述滚动轮（19）套设在第二传动杆（20）上，所述第一弹簧（16）的两端分别设置在两个移动块（15）的下端，所述第一弹簧（16）位于两个移动块（15）之间；

所述送丝机构（13）包括第二支撑架（31）、第二支撑杆（22）、第三支撑杆（23）、第四支撑杆（29）、第一滚轮（24）、第二滚轮（32）、从动轮（25）、第二弹簧（30）和驱动组件，所述第二支撑杆（22）的下端设置在第二支撑架（31）的下端，所述第二支撑杆（22）的上端与第二滚轮（32）铰接，所述第三支撑杆（23）的一端设置在第二支撑架（31）的一侧内壁上，所述第三支撑杆（23）的另一端与第四支撑杆（29）的一端铰接，所述第四支撑杆（29）的另一端通过第二弹簧（30）与第二支撑架（31）的上端连接，所述第一滚轮（24）铰接在第四支撑杆（29）上，所述从动轮（25）设置在第一滚轮（24）上。

2.如权利要求1所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述焊接机构包括第一机械臂（1），第二机械臂（3）、第三机械臂（7）、第一气缸（2）和第二气缸（6），所述第三机械臂（7）的下端设置在底座（8）的上方，所述第三机械臂（7）的上端通过第一机械臂（1）与第二机械臂（3）铰接，所述第一气缸（2）的一端与第二机械臂（3）的上段铰接，所述第一气缸（2）的另一端与第一机械臂（1）的上段铰接，所述第二气缸（6）的一端与第一机械臂（1）的下段铰接，所述第二气缸（6）的另一端与第三机械臂（7）的上端铰接。

3.如权利要求1所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述移动块（15）的上端还设有触点（17），所述触点（17）设置在移动块（15）靠近第一弹簧（16）的一侧。

4.如权利要求1所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述第一弹簧（16）处于拉伸状态。

5.如权利要求1所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述第二弹簧（30）处于压缩状态。

6.如权利要求1所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述第一滚轮（24）和第二滚轮（32）位于同一竖直平面上。

7.如权利要求1所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述驱动组件包括动力绳（26）、驱动轮（27）和第一电机（28），所述第一电机（28）设置在第四支撑杆（29）上，所述第一电机（28）与驱动轮（27）传动连接，所述动力绳（26）的一端绕过驱动轮（27），所述动力绳（26）的另一端绕过从动轮（25），所述动力绳（26）的两端相连接。

8.如权利要求1所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述中控机构包括显示屏（10）、控制按键（9）和设置在本体内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块（35），与中央控制模块（35）电连接的无线通讯模块（34）、工作电源模块（39）、按键接收模块（38）、显示控制模块（36）和电机控制模块（40），所述控制按键（9）与按键接收模块（38）电连接，所述显示屏（10）与显示控制模块（36）电连接，所第一电机（28）与电机控制模块（40）电连接。

9.如权利要求8所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述底座（8）的内部还设有蓄电池（37），所述蓄电池（37）与工作电源模块（39）电连接。

10.如权利要求8所述的具有焊丝监控功能的焊接机器人，其特征在于，所述底座（8）的内部还设有天线（33），所述天线（33）与无线通讯模块（34）电连接。